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長寿二枚貝ビノスガイの現生及び化石試料の成長線解析による数十年規模気候変動の復元

研究課題

研究課題/領域番号 18H01324
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17050:地球生命科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)

研究分担者 中島 礼  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究グループ長 (00392639)
棚部 一成  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20108640)
窪田 薫  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 助教 (80774075)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード古環境復元 / 二枚貝 / 成長線解析 / 化石 / 長周期気候変動 / 成長線編年額 / 気候変動 / ビノスガイ / 安定同位体
研究成果の概要

ビノスガイの放射性炭素分析から岩手県沿岸の放射性炭素濃度の時系列変遷履歴を明らかにした.また,多くのビノスガイ死殻は2011年の津波により死亡したことを明らかにした.また,マルスダレガイ科二枚貝の南方種においても冬期に成長停滞が起こること,成長停滞の期間は加齢により長期化すること,などを明らかにした.酸素同位体ステージ5, 7, 9のビノスガイ化石標本を解析し,過去の温暖期についても100年以上の寿命を持つ個体がいたこと,現生試料で見られたような数十年周期の変動はそれほど明瞭には見られなかったこと,酸素同位体比は現生試料と比較して変動幅が小さかったこと,などを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

気候変動メカニズムの詳細な理解や産業革命以後の人為起源の地球温暖化影響を評価するためには,数年から数十年規模の周期的気候変動を定量的に指標化することが必要不可欠である.しかし,観測機器による気温などの環境記録は古くても1850年代以降に限られており,さらに海洋の観測データは1950年以降に限られているという問題がある.本研究で開発した手法や貝殻試料から得られた結果は,観測記録の無い過去の地球環境の自然変動の仕組みや履歴を提供した.気候変動は我々の生活に大きな影響を与えるが高解像度の古環境データが著しく不足している高緯度海域における新たなツールを確立したことは気候学的・社会経済学的に重要である.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (29件) (うち国際共著 15件、 査読あり 29件、 オープンアクセス 8件)

  • [国際共同研究] University of Mainz(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Annual shell growth patterns of three venerid bivalve mollusk species in the subtropical northwestern Pacific as revealed by sclerochronological and stable oxygen isotope analyses.2020

    • 著者名/発表者名
      Tanabe, K., Miyaji, T., Murakami-Sugihara, N., Shirai, K., Moriya, K.
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 167 号: 2 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s00227-019-3637-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A review of transgenerational effects of ocean acidification on marine bivalves and their implications for sclerochronology2020

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Shirai Kotaro、Tanaka Kentaro、Milano Stefania、Higuchi Tomihiko、Murakami-Sugihara Naoko、Walliser Eric O.、Yang Feng、Deng Yuewen、Sch?ne Bernd R.
    • 雑誌名

      Estuarine, Coastal and Shelf Science

      巻: 235 ページ: 106620-106620

    • DOI

      10.1016/j.ecss.2020.106620

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fundamental questions and applications of sclerochronology: Community-defined research priorities2020

    • 著者名/発表者名
      Trofimova Tamara、Alexandroff S. J.、Mette M. J.、Tray E.、Butler P.G.、Campana S.E.、Harper E.M.、Johnson A. L.A.、Morrongiello J.R.、Peharda M.、Schone B. R.、Andersson C.、Andrus C. F. T.、Black B. A.、Burchell M.、Carroll M.L.、DeLong K.L.,,,,,,Shirai K.、Thebault J.、Trueman C.、de Winter N.
    • 雑誌名

      Estuarine, Coastal and Shelf Science

      巻: 245 ページ: 106977-106977

    • DOI

      10.1016/j.ecss.2020.106977

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] New insight into light-enhanced calcification in mytilid mussels, Mytilus sp., infected with photosynthetic algae Coccomyxa sp.: δ13C value and metabolic carbon record in shells2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Zuykov Michael、Tanaka Kentaro、Shirai Kotaro、Anderson Julia、McKindsey Christopher W.、Deng Yuewen、Spiers Graeme、Schindler Michael
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Marine Biology and Ecology

      巻: 520 ページ: 151211-151211

    • DOI

      10.1016/j.jembe.2019.151211

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mussel periostracum as a high-resolution archive of soft tissue δ13C records in coastal ecosystems2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Higuchi Tomihiko、Tanaka Kiyoshi
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: 260 ページ: 232-243

    • DOI

      10.1016/j.gca.2019.06.038

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sclerochronological study of the gigantic inoceramids Sphenoceramus schmidti and S. sachalinensis from Hokkaido, northern Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Walliser Eric O.、Tanabe Kazushige、Hikida Yoshinori、Shirai Kotaro、Schoene Bernd R.
    • 雑誌名

      Lethaia

      巻: 52 号: 3 ページ: 410-428

    • DOI

      10.1111/let.12321

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Retrospective monitoring of salinity in coastal waters with mussel shells2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Higuchi Tomihiko、Sakamoto Takashi T.、Miyajima Toshihiro、Tanaka Kiyoshi
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 671 ページ: 666-675

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.03.405

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mussel Shell Geochemical Analyses Reflect Coastal Environmental Changes Following the 2011 Tohoku Tsunami2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro、Hori Masako、Amano Yosuke、Fukuda Hideki、Obata Hajime、Tanaka Kiyoshi、Mizukawa Kaoruko、Sano Yuji、Takada Hideshige、Ogawa Hiroshi
    • 雑誌名

      ACS Earth and Space Chemistry

      巻: 3 号: 7 ページ: 1346-1352

    • DOI

      10.1021/acsearthspacechem.9b00040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the geographical origin of marine mussels (Mytilus spp.) using 143Nd/144Nd ratios2019

    • 著者名/発表者名
      Zhao Liqiang、Tanaka Kentaro、Tazoe Hirofumi、Iizuka Tsuyoshi、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 148 ページ: 12-18

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2019.05.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sexual dimorphism in shell growth of the oviparous boreal scallop Swiftopecten swiftii (Bivalvia: Pectinidae)2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Taro、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Sakai Saburo、Sasaki Takenori
    • 雑誌名

      Journal of Molluscan Studies

      巻: 85 号: 2 ページ: 253-261

    • DOI

      10.1093/mollus/eyz006

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscale magnesium distribution in shell of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis: An example of multiple factors controlling Mg/Ca in biogenic calcite2019

    • 著者名/発表者名
      KentaroTanaka, Nobuyuki Okaniwa, Tsuzumi Miyaji, Naoko Murakami-Sugihara, Liqiang Zhao, Kazushige Tanabe, Bernd R. Schone, Kotaro Shirai
    • 雑誌名

      Chemical Geology

      巻: 511 ページ: 521-532

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2018.10.025

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 耳石Sr:Ca 比分析による栃木県那珂川に生息するサクラマスの回遊履歴の推定2018

    • 著者名/発表者名
      綱川 孝俊、白井 厚太朗
    • 雑誌名

      魚類学雑誌

      巻: 65 号: 2 ページ: 151-163

    • DOI

      10.11369/jji.18-009

    • NAID

      130007505874

    • ISSN
      0021-5090, 1884-7374
    • 年月日
      2018-11-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimpson's hard clam Mercenaria stimpsoni ; A multi-decadal climate recorder for the northwest Pacific coast2018

    • 著者名/発表者名
      Shirai Kotaro、Kubota Kaoru、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Hakozaki Masataka、Tanabe Kazushige
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 133 ページ: 49-56

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2017.10.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of helium-3 plumes and deep-sea circulation in the central Indian Ocean.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahata, N., Hara, T., Shirai, K., Ohmori, K., Obata, H., Gamo, T., and Sano, Y.
    • 雑誌名

      Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences

      巻: 29 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3319/tao.2017.10.21.02

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lasting impact of a tsunami event on sediment-organism interactions in the ocean2018

    • 著者名/発表者名
      Seike, K., Sassa, S., Shirai, K. and Kubota, K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 123 号: 2 ページ: 1376-1392

    • DOI

      10.1002/2017jc013746

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstruction of the salinity history associated with movements of mangrove fishes using otolith oxygen isotopic analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Shirai K、Koyama F、Murakami-Sugihara N、Nanjo K、Higuchi T、Kohno H、Wananabe Y、Okamoto K、Sano M
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 593 ページ: 127-139

    • DOI

      10.3354/meps12514

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of seagrass-mangrove continuum as feeding grounds for juvenile pink ear emperor Lethrinus lentjan in Setiu Lagoon, Malaysia: stable isotope approach2018

    • 著者名/発表者名
      Le QD, Tanaka K, Hii YS, Sano Y, Nanjo K, Shirai K
    • 雑誌名

      Journal of Sea Research

      巻: 135 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.seares.2018.02.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature and depth distribution of Japanese eel eggs estimated using otolith oxygen stable isotopes2018

    • 著者名/発表者名
      Shirai Kotaro、Otake Tsuguo、Amano Yosuke、Kuroki Mari、Ushikubo Takayuki、Kita Noriko T.、Murayama Masafumi、Tsukamoto Katsumi、Valley John W.
    • 雑誌名

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      巻: in press ページ: 373-383

    • DOI

      10.1016/j.gca.2018.03.006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mercury Bioaccumulation in Tropical Mangrove Wetland Fishes: Evaluating Potential Risk to Coastal Wildlife2018

    • 著者名/発表者名
      Le Dung Quang、Satyanarayana Behara、Fui Siau Yin、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Biological Trace Element Research

      巻: in press 号: 2 ページ: 538-545

    • DOI

      10.1007/s12011-018-1313-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bomb-14C Peak in the North Pacific Recorded in Long-lived Bivalve Shells (Mercenaria Stimpsoni)2018

    • 著者名/発表者名
      Kubota Kaoru、Shirai Kotaro、Murakami-Sugihara Naoko、Seike Koji、Minami Masayo、Nakamura Toshio、Tanabe Kazushige
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: in press 号: 4 ページ: 2867-2881

    • DOI

      10.1002/2017jc013678

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geochemical and Microstructural Signals in Giant Clam Tridacna maxima Recorded Typhoon Events at Okinotori Island, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Komagoe Taro、Watanabe Tsuyoshi、Shirai Kotaro、Yamazaki Atsuko、Uematu Mitsuo
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 123 号: 5 ページ: 1460-1474

    • DOI

      10.1029/2017jg004082

    • NAID

      120006533142

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assimilation of nitrogen and carbon isotopes from fish diets to otoliths as measured by nanoscale secondary ion mass spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Shiao Jen-Chieh、Shirai Kotaro、Tanaka Kentaro、Takahata Naoto、Sano Yuji、Sung-Yun Hsiao Silver、Lee Der-Chuen、Tseng Yung-Che
    • 雑誌名

      Rapid Communications in Mass Spectrometry

      巻: 32 号: 15 ページ: 1250-1256

    • DOI

      10.1002/rcm.8171

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-fidelity homing behaviour of Biwa salmon Oncorhynchus sp. landlocked in Lake Biwa as inferred from otolith elemental and Sr isotopic compositions2018

    • 著者名/発表者名
      Amano Yosuke、Kuwahara Masayuki、Takahashi Toshiro、Shirai Kotaro、Yamane Kodai、Kawakami Tatsuya、Yokouchi Kazuki、Amakawa Hiroshi、Otake Tsuguo
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 84 号: 5 ページ: 799-813

    • DOI

      10.1007/s12562-018-1220-7

    • NAID

      40021650839

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depletion of naturally recruited wild Japanese eels in Okayama, Japan, revealed by otolith stable isotope ratios and abundance indices2018

    • 著者名/発表者名
      Kaifu Kenzo、Yokouchi Kazuki、Higuchi Tomihiko、Itakura Hikaru、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 84 号: 5 ページ: 757-763

    • DOI

      10.1007/s12562-018-1225-2

    • NAID

      40021650810

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] REPLY TO COMMENT ON KATO et al. (2017) ‘‘PALEOECOLOGY OF ECHINODERMS IN COLD SEEP ENVIRONMENTS REVEALED BY ISOTOPE ANALYSIS IN THE LATE CRETACEOUS WESTERN INTERIOR SEAWAY”2018

    • 著者名/発表者名
      KATO MOE、OJI TATSUO、SHIRAI KOTARO
    • 雑誌名

      PALAIOS

      巻: 33 号: 6 ページ: 284-285

    • DOI

      10.2110/palo.2018.028

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of wild and stocked Japanese eels in the lower reaches of the Tone River catchment revealed by otolith stable-isotope ratios2018

    • 著者名/発表者名
      Itakura Hikaru、Arai Kohma、Kaifu Kenzo、Shirai Kotaro、Yoneta Akihito、Miyake Yoichi、Secor David H.、Kimura Shingo
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 93 号: 5 ページ: 805-813

    • DOI

      10.1111/jfb.13782

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth and formation of statoliths in Aurelia coerulea examined by using 34S- and Sr-labels2018

    • 著者名/発表者名
      Toyokawa Masaya、Shirai Kotaro、Takahata Naoto、Ishida Akizumi、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 40 号: 5 ページ: 619-626

    • DOI

      10.1093/plankt/fby034

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combining microvolume isotope analysis and numerical simulation to reproduce fish migration history2018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Tatsuya、Komatsu Kosei、Shirai Kotaro、Higuchi Tomihiko、Ishimura Toyoho、Setou Takashi、Kamimura Yasuhiro、Watanabe Chikako、Kawabata Atsushi
    • 雑誌名

      Methods in Ecology and Evolution

      巻: 10 号: 1 ページ: 59-69

    • DOI

      10.1111/2041-210x.13098

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chamber formation and trace element distribution in the calcite walls of laboratory cultured planktonic foraminifera ( Globigerina bulloides and Globigerinoides ruber )2018

    • 著者名/発表者名
      Hori Masako、Shirai Kotaro、Kimoto Katsunori、Kurasawa Atsushi、Takagi Haruka、Ishida Akizumi、Takahata Naoto、Sano Yuji
    • 雑誌名

      Marine Micropaleontology

      巻: 140 ページ: 46-55

    • DOI

      10.1016/j.marmicro.2017.12.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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